فعل و انفعالاتی که در موتور خودروها رخ می‌دهد موجب تولید موادی میشود که موجب آلودگی هوای شهر میشود. خودروها به 4 شیوه عمده هوا را آلوده می‌کنند:
1- مونوکسید کربن (CO): هنگامی که سوخت به طور کامل نمی‌سوزد یا به عبارت دیگر ترکیب سوخت و هوا در موتور با نسبت درست انجام نمی‌گیرد، این امر موجب تولید مونواکسید کربن میشود که یکی از آلاینده‌های هوا است.
2- هیدروکربن: هیدروکربن‌ها از اگزوز خودروها خارج می‌شوند که ترکیبی از هیدروژن و کربن است و بسیار سمی.
3- اکسیدهای نیتروژن (NOx): هنگامی که سوخت با هوا در درون موتور ترکیب می‌شوند ترکیبی به نام نیتروژن اکسید تولید می‌کند.
4- ذرات جامد: خودروها همچنین باث تولید ذرات جامد و معلق می‌شوند که وارد هوا می‌شوند و در طولانی مدت باعث آسیب زدن به ریه‌ها می‌شوند.
این مساله به این جا ختم نمی‌شود. هنگامی که هیدروکربن‌ها و اکسید نیتروژن در زیر نور آفتاب با یکدیگر ترکیب می‌شوند، تشکیل ترکیب نام آشنای "ازون" را می‌دهند. ازون همان لایه‌ای در لایه استراتوسفر زمین است که مانع ورود اشعه‌های سرطان‌زا "فرابنفش" زمین می‌شوند، اما وجود این ترکیب در فضای تنفسی، می‌تواند موجب مشکلات تنفسی شود.
همچنین، این آلاینده‌ها باعث افزایش گازهای گلخانه‌ای می‌شوند. در حالت عادی این گاز‌ها بخشی از گرمای تابشی خورشید را در زمین نگه می‌دارند اما با افزایش میزان آنها، به همان نسبت دمای کره زمین افزایش می‌یابد.
دانشمندان بر این باور هستند که آلاینده‌های تولید شده از خودروها باعث بروز بیماری‌هایی مانند سرطان، آسم، مشکلات قلبی و تاثیر بر روی نوزادان میشود.